第四章场效应管(FET)及基本放大电路

1、第四章 场效应管（FET）及基本放大电路4.1 知识点归纳一、场效应管（FET）原理FET分别为JFET和MOSFET两大类。每类都有两种沟道类型，而MOSFET又分为增强型和耗尽型（JFET属耗尽型），故共有6种类型FET（图4-1）。JFET和MOSFET内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。一般情况下，该电流与、都有关。沟道未夹断时，FET的D-S口等效为一个压控电阻（控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时主要受控于，而影响较小。这就是FET放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。在预夹断点，与满足预夹断方程：耗尽型F

2、ET的预夹断方程：（夹断电压）增强型FET的预夹断方程：（开启电压）各种类型的FET，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。表4-4 FET放大偏置时与应满足的关系极 性放大区条件VDSN沟道管：正极性(VDS0)VDSVGSVP(或VT)0P沟道管：负极性(VDS0)VDSVGSVP(或VT)VP(或VT)P沟道管：VGSrds ，最大AI决定于RG ，AI1决定于RG ，AI1AIrbe ，1。（1）证明混合跟随器的电压增益AV为（2）求电路输入电阻Ri的表达式。解 （1）画交流通路如图P4-17-1所示，故可不计（未画出）利用条件 （不计），列方程：代入和（2）图P4-17

3、图P4-17-14.3 复习题解答一、填空题1场效应管（FET）依靠（ ）控制漏极电流iD,故称为（ 电压 ）控制器件。2FET工作于放大区，又称为（ 饱和 ）区或（ 恒流 ）区。此时iD主要受（ ）电压控制，而iD 几乎不随（ ）电压的改变而变化。3N沟道FET放大偏置时，iD 的方向是从（ 漏 ）极到（ 源 ）极；P 沟道FET放大偏置时，iD 的方向是从（ 源 ）极到（ 漏 ）极。4对偏置于放大区的六种类型的FET，试填写下表：类 型JFETMOSFETN沟道P沟道N 沟道P 沟道耗尽型增强型耗尽型增强型转移特性曲线电 路符 号对VGS的要求（放大区）5写出FET各个工作区域对应的沟道状

4、态。工作区域可变电阻区放大区截止区沟道状态未夹断部分夹断全夹断6符号IDSS 的含义是（ 零偏（）饱和漏电流 ）。7沟道预夹断是指沟道在（ 靠近漏极端 ）位置刚好消失的状态。此时，vDS 与vGS 满足的关系式称为（ 预夹断 ）方程。8耗尽 型FET的小信号跨导定义为gm=（ ）。对于耗尽型管gm（ ）或（ ）；对于增强型管gm （ ）。9在放大区，耗尽型管转移特性曲线近似满足的平方律关系式为（ ），而增强型管的平方律关系式为（ ）。10根据FET在放大区的外特性，它的栅极、源极和漏极分别与BJT的（ 基 ）极、（ 发射 ）极和（ 集电 ）极相似。11在FET分立元件放大电路中，常采用的偏置电

5、路是（ 源极自给偏压 ）电路和（ 混合偏置 ）电路。但（源极自偏）电路不能用于增强型MOSFET。12FET的基本放大组态：CS组态、CD组态和CG组态，其放大特性分别与BJT的（ CE ）组态、（ CC ）组态和（ CB ）组态相似。13FET的（ 沟道长度调制 ）效应与BJT的基区宽调效应相似。基区宽调效应使集电结反偏电压变化对各极电位有影响，而FET的该反应使（ ）电压的变化对iD 产生影响。14FET的小信号参数（ ）是沟道调制效应的反映。二、纠错题1BJT的饱和状态与FET的饱和状态相似。纠错：FET的饱和状态对应BJT的放大偏置状态。2P沟道FET的iD 是从源极S流向漏极D的，因

6、此在画该类型FET的小信号等效电路时，受控电流源gmvgs的指向应该从S指向D，如图F4-1。纠错：小信号模型中的受控电流源gmvgs是增量电流。只要增量电压，对任何FET，增量电流gmvgs一定是从漏极流向源极。 图F4-13既然结型FET的源极S和漏极D相对于栅极G是一种对称结构，S和D可以交换使用。那么漏极输出（CS放大器）和源极输出（CD放大器）性能就应该相同。纠错：CS放大器的输入电压加在GS之间，而CD放大器加在GD之间，二者当然不能等同。4当导电沟道在近漏端被夹断后，沟道电流应该为零。纠错：只有沟道全夹断，才会为零。当沟道从未夹断向靠近漏级端夹断过渡时，是递增的。当近漏端刚好夹断

7、时，达到一个饱和值，而不是零。5当CE放大器的负载电阻和工作点电流与CS放大器相同时，CE放大器的电压增益总是大于CS放大器，因此CE放大器的功率增益会比CS放大器高。纠错：CS放大器向信号源吸收的功率可能很小，故功率增益不会小。6图F42所示CS-CC放大器有4处错误，试指明并在图上改正。纠错：（1）应接在栅极和地之间。（2）改为NPN管。（3）的基极没有直流通路，应补充上、下偏置电路。（4）多余，应短路去掉。改正以后的电路如图F4-2-1所示。图F4-2 图F4-2-17既然图F4-3中IG =0，RG可任意选择，那么RG 开路也是可以的。纠错：开路，栅极便不能得到偏置电压。使上的电压加到

8、GS之间。三、单选题1FET沟道电流的性质是（ A ）。A. 多子漂移电流B. 少子漂移电流 图F4-3C. 多子扩散电流D. 少子扩散电流2图F44是（ D ）MOSFET的输出特性曲线。A. N沟道耗尽型B. P沟道耗尽型C. N沟道增强型D. P沟道增强型理由：，故为P沟道，V，才存在沟道，故为增强型MOST。3N沟道JFET工作于放大区的条件是（ B ）。A.VPVGS0，VDSVGSVPB. VPVGSVGSVPC. VPVGS0，VDSVGS0，VDSVGSVP图 F4-44采用BJT和场效应管FET两级级联放大器。要求： 输出电压稳定（即当负载变化时，输出电压变化减小）； Ri大； 反相放大器。以下四种组态中，（ A）最能满足此条件。A. CS-CCB. CB-CDC. CE-CDD. CG-CC理由：（1）CC组态作输出级，其输出电阻小，使负载变化时，输出电压的变化小；（2）CS组态的输入电阻由偏置电路决定，可以做得很大；（3）CS是反相放大器，CC是同相放大器，CS-CC级联为反相放大器。5下面4个FET小信号放大电路中，电路（ B ）不可能有信号输出。图 F4-5理由：（b）中FET是N沟道增强型MOSFET，而